Malūnsparnis - tai orlaivis, kurio keliamąją jėgą sukuria autorotacijos principu besisukantis rotorius, o stumiamąją jėgą suteikia variklio varomas propeleris. Kitaip malūnsparniai dar žinomi kaip autožyrai, giroplanai, girokopteriai ir kitais pavadinimais. Dažnai jie painiojami su sraigtasparniais, nors tai skirtingi orlaiviai.

ĮŽANGA

Ši svetainė skirta skaitytojui, siekiančiam geriau suprasti malūnsparnio veikimo principus, artimiau susipažinti su malūnsparnių istorija, konstravimu, technine priežiūra, pilotavimu, panaudojimo galimybėmis. Kviečiame pasidalinti jūsų turima informacija, pasiūlymus ir klausimus siųsti el. p. info@malunsparnis.lt

Šiandieninis malūnsparnis išsivystė iš ispanų inžinieriaus Chuano de la Siervos išradimo - „Autogiro“ (“auto” - savaiminis “giro” – sukimasis). Todėl ir dabar jie dar vadinami įvairiais skolintais pavadinimais: autožyras, gyroplanas, girokopteris, o kartais neteisingai pavadinami sraigtasparniais.

Ultralengvieji malūnsparniai tampa vis populiaresni Lietuvoje ir visame pasaulyje, nors tik nedaugelis žino jų istoriją.

Išsamus video pristatymas apie malūnspanių atsiradimą ir raidą (anglų kalba) >>

ISTORIJA

1923 metų sausio 9 dieną atliktas pirmasis sėkmingas skrydis malūnsparniu, kurį sukūrė ispanų inžinierius ir aviacijos entuziastas - Chuanas de la Sierva.

Cierva C-4 C-4

Mėtydamas iš tėvų balkono žaislinį malūnėlį (sraigtą su koteliu) ir stebėdamas jo skridimą, Sierva susidomėjo šia nauja technologija. Jis pradėjo svarstyti idėją apie malūnsparnį, kurį jis pavadino „autogiro“ ir nusprendė sukurti savo orlaivį. Ispanijos karinės aviacijos konkursui Sierva sukūrė trimotorį bombonešį. Tačiau dėl piloto klaidos, praradęs greitį bombonešis nukrito. Ši avarija labai paveikė jauną konstruktorių, ir jis nutarė sukurti orlaivį, kuris nebijotų greičio praradimo ir nevirstų į suktuką.

Pirmieji jo trys sukonstruoti malūnsparniai C.1, C.2 ir C.3 buvo nestabilūs dėl aerodinaminių ir konstrukcinių trūkumų rotoriuose.

Jo ketvirtasis modelis - C.4, 1923 metų sausio 9 dieną atliko pirmąjį sėkmingą skrydį orlaivio, su besisukančiu rotoriaus sparnu, pilotuojamas Alechandro Gomez Spenser. Pirmasis malūnsparnis buvo sudėtinis orlaivis, turintis sparnus, uodegą ir rotoriaus mentes. Kaip ir daugelis pirmųjų lėktuvų, malūnsparnis buvo varomas priekyje įmontuotu varikliu ir propeleriu. Faktiškai jis atrodė kaip įprastas lėktuvas, su stacionariu rotoriumi, sumontuotu ant atramos virš piloto. Modelyje C.4 buvo įrengti tradiciniai eleronai, aukščio ir valdymo vairai. Sierva ieškojo saugesnės lėktuvui alternatyvos ir padarė išvadą, kad sumontavus rotorių, orlaivis gali saugiai nutūpti netgi ir variklio gedimo atveju.

Vėlesnio bandomojo skrydžio metu, iškart po pakylimo trumpam sustojus varikliui, malūnsparnis nužemėjo lėtai ir stačiai į saugų nusileidimą, patvirtindamas Siervos pastangas pagaminti orlaivį, kuris galėtų saugiai skristi esant mažiems skrydžio greičiams. Iki 1925 metų jo tobulintas malūnsparnis tapo patikimas ir pradėtas demonstruoti Prancūzijoje, Anglijoje ir Jungtinėse Valstijose.

Siervos išvystyta rotoriaus menčių konstrukcija tapo technikos laimėjimu, kuris davė pradžią pirmajam, 1936 metais sėkmingai sukurtam sraigtasparniui. Kuomet sraigtasparniai tapo praktinio pobūdžio, malūnsparniai buvo apleisti beveik trims dešimtmečiams.

KOKS SKIRTUMAS TARP SRAIGTASPARNIO IR MALŪNSPARNIO?

Kartais net aviacija besidomintys žmonės malūnsparnį painioja ir su sraigtasparniu, nors tai visiškai skirtingi aparatai. Nors išoriškai abu panašūs, tačiau visiškai skiriasi jų valdymas ir keliamosios jėgos sukūrimo principas.

Sraigtasparnis Malūnsparnis

Sraigtasparnis Malūnsparnis

Sraigtasparnio keliamąją jėgą sukuria variklio sukamas rotorius, o skridimo kryptis keičiama valdant traukos vektorių ir keičiant rotoriaus menčių atakos kampus. Tuo tarpu malūnsparnio rotorius dėl aptekančio oro srauto sukasi savaime - autorotacijos principu – taip sukurdamas keliamąją jėgą, o rotoriaus atakos kampai yra fiksuoti. Judėjimą pirmyn, kaip ir lėktuvuose užtikrina variklis su propeleriu, o ir kiti valdymo principai artimi lėktuvo pilotavimui. Malūnsparnis nusileidžia sraigtasparniui galimybe „kabėti“ vietoje, nes malūnsparnio horizontalus greitis, nors ir gali būti labai mažas, visgi nėra lygus nuliui.

MALŪNSPARNIAI LIETUVOJE

Lietuvoje malūnsparnių atsiradimo istorija siekia tarpukarį, kuomet Lietuvos aeroklubas įsigijo ir sėkmingai skraidė Siervos sukurtu malūnsparniu C–30P. Tarpukariu malūnsparniai buvo naudojami žemės ūkyje, pašto siuntų pristatymui ir keletos šalių kariuomenėse.

Tarpukario malūnsparnis C-30

Vėliau buvo sukurta ir keletas lietuviškos konstrukcijos aparatų, o paskutiniais metais į Lietuvą atkeliavo kanadiečių gamybos malūnsparniai RAF2000, ispaniški ELA-07S, Pietų Afrikos Respublikos Sycamore MK1.

1979m. broliai Romas ir Bronius Vaineikiai pastatė savos konstrukcijos vienvietį, stumiančio propelerio schemos ultralengvąjį malūnsparnį. Gaila, tačiau projektas buvo atidėtas ir vėliau nebebuvo tobulinamas.

2000m. Lietuvos Broniaus Oškinio vaikų aviacijos mokyklos dirbtuvėse buvo užbaigta eksperimentinio, vienviečio, buksyruojamo ultralengvojo malūnsparnio R-1 gamyba. Konstruktoriai: A.Rimkevičius ir J.Rimkevičius. (www.rotorklubas.lt) Skrydžio bandymų programos metu paaiškėjo, kad jis pavaldus, pastovus, puikiai skrenda. Šiuo metu atliekama jo modernizacija.

Kauno technologijos universitete taip pat projektuojamas ir kuriams vienvietis malūnsparnis KTU-1 KĖKŠTAS.

Šiuo metu Lietuvoje yra šie malūnsparniai: R-1(lietuviška konstrukcija), RAF-2000 (kanadietiškas iš rinkinio), ELA 07S (ispaniškas gamyklinis malūnsparnis), Sycamore MK1 (PAR gamyklinis malūnsparnis) bei gaminami keli savadarbiai.

ELA 07S Sycamore MK1

RAF-2000 ELA-07S SYCAMORE MK-1

BENDROSIOS CHARAKTERISTIKOS

Malūnsparniai gali pakilti ir nusileisti į žymiai mažesnius plotus lyginant su įprastiniu fiksuotų sparnų lėktuvu. Paprastai jie manevringesni negu fiksuotų sparnų orlaiviai, bet negali kyboti kaip sraigtasparniai.

Po malūnsparnio pakilimo reikalingas pakankamo dydžio plotas posūkiams atlikti ir kliūtims išvengti. Dėl šio apribojimo ir dėl kybojimo savybės stokos, malūnsparnius daugelyje sričių pakeitė sraigtasparniai. Kai kurie malūnsparniai turi „pašokimo iš vietos“ funkciją, jie gali pašokti vertikaliai aukštyn ir pradėti skristi į priekį, taip išvengiant riedėjimo. Kai kuriais atvejais jie netgi gali nusileisti stačiai žemyn be prariedėjimo ant žemės, taigi malūnsparnį įmanoma nutupdyti į aikštelę, iš kurios jis negali pakilti. Nors daugelis malūnsparnių nėra labai greiti, tačiau neseniai Karteris Kopteris pasiekė 170 mph greitį.

SKRYDŽIO PRINCIPAI

Мalūnsparniо keliamąją jėgą reikalingą skrydžiui sukuria rotorius. Malūnsparnio rotorius veikia kaip besisukantis sparnas ir naudoja oro srauto energiją rotoriaus sukimui ir keliamajai jėgai sukurti. Rotoriaus sukimui nenaudojama variklių sukuriama energija, iš tikrųjų viskas ko reikia judėjimui – tai pro jo paviršių pratekantis oro srautas. Taip sukurta keliamoji jėga tampa savaime išsilaikančia jėga, kuri orlaivį laiko ore ir verčia rotorių suktis. Malūnsparnis turi variklio sukamą propelerį, kuris sukuria stumiamąją jėgą ir verčia judėti į priekį. Mažas pavaros velenas pritvirtintas prie rotoriaus galvos naudojamas rotoriaus įsukimui prieš skrydį (prerotacijai). Pradinis rotoriaus išsukimas leidžia sutrumpinti pakilimo distanciją, kadangi keliamoji jėga sukuriama tik rotoriui pasiekus tam tikrą apsisukimų per minutę skaičių. Kai rotorius pasiekia pakankamą apsisukimų per minutę skaičių, aparatas pradeda skristi, naudodamas besisukantį sparną.

Autorotacija - savaiminis rotoriaus, kurį apipučia oro srautas, sukimasis, leidžia malūnsparniui ne tik skristi bet ir nusileisti net ir užgesus varikliui. Gamtoje autorotacijos principas pastebėtas prieš daugybę metų, stebint į žemę krintančią ir besisukančią klevo sėklą. Autorotacija sulėtina jos nusileidimą ir vėjas turi galimybę išsklaidyti sėklas po didesnius plotus. Malūnsparnis taip pat turi vertikalias ir horizontalias uodegos plokštumas, krypties vairą. Polinkis ir posvyris valdomi taip pat kaip ir fiksuotų sparnų orlaivyje – vairolazde, keičiant viso rotoriaus disko padėtį. Pokrypis atliekamas pedalų pagalba, valdant uodegos plokštumoje esantį vertikalų krypties vairą.

TECHNINĖ PRIEŽIŪRA

Šiuolaikinio malūnsparniо techninė priežiūra gan paprasta ir nebrangi. Kasdienį priešskrydinį paruošimą atlieka malūnsparnio pilotas. Serijinės gamybos arba surinkto iš rinkinio malūnsparnio techninė priežiūra atliekama vadovaujantis gamintojo techninės priežiūros vadovu ar instrukcija (Maintenance manual). ULO techninė priežiūra yra visiška savininko (naudotojo) atsakomybė, o visi techninės priežiūros darbai būtinai užrašomi „Orlaivio žurnale“.

ULO, registruotų Lietuvos Respublikos Civilinių orlaivių registre, tinkamumą skraidyti nustato CAA arba ULOPF techninė komisija, kuri taip pat atlieka ULO techninės priežiūros darbų atlikimo kontrolę ir ULO patikrą. Techninę ultralengvųjų orlaivių priežiūrą reglamentuoja Ultralengvųjų orlaivių pilotų federacijos ir Civilinės aviacijos administracijos patvirtintos „Ultralengvųjų orlaivių techninės priežiūros ir patikros taisyklės“

MALŪNSPARNIO REGISTRAVIMAS

Lietuvos Respublikoje įregistruotas ne vienas ultralengvasis malūnsparnis Malūnsparnis Lietuvos Respublikos civilinių orlaivių registre gali būti registruojamas, jeigu jo savininkas yra Lietuvos Respublikos pilietis arba juridinis asmuo, registruotas Lietuvos Respublikoje, malūnsparnis turi tinkamumo skraidyti pažymėjimą ir neregistruotas kitos valstybės orlaivių registre. Bendrąsias orlaivių registravimo sąlygas ir reikalavimus reglamentuoja „Civilinių orlaivių registravimo taisyklės.“

PILOTŲ MOKYMAS IR LICENZIJAVIMAS

Kur ir kaip išmokti skristi malūnsparniu? Šiuo metu Lietuvoje ultra-lengvųjų malūnsparnių pilotus ruošia skraidymo mokykla “Žmogus paukštis”. Ultralengvasis malūnsparnis - vienvietis arba dvivietis orlaivis kurio maksimali kilimo masė neviršija 560kg (ši masė skirtingose valstybėse svyruoja nuo 450 iki 560kg). Pradėti mokytis skraidyti malūnsparniu gali kiekvienas kandidatas - ne jaunesnis kaip 15 metų, bei turintis galiojantį vairuotojo medicinos sveikatos pažymėjimą (arba aviacinės medicinos sveikatos pažymėjimą). Pirminis mokymas atliekamas tik dviviečiu malūnsparniu, skraidant su instruktoriumi, o vėliau jam prižiūrint savarankiškus skrydžius nuo žemės. Pilotams, norintiems skraidyti vienviečiu malūnsparniu, pirmiausia rekia baigti mokymo programą dviviečiu malūnsparniu, o tik tada persimokinti skaridyti vienviečiu orlaiviu.

Mokymo programa susideda iš teorijos kurso (63 val.) bei praktinių mokomųjų skrydžių (26 val.). Vidutiniškai jau po 15 valandų mokomųjų skrydžių su instruktoriumi, pilotas-mokinys pradeda savarankiškus skrydžius. Baigus mokymo programą ir sėkmingai išlaikius teorijos ir skrydžio egzaminus suteikiama ultralengvojo malūnsparnio piloto licenzija - teisė savarankiškai skraidyti.

Savarankiškai mokintis skraidyti - griežtai draudžiama.

Pilotams, jau turintiems galiojančią ATPL, CPL, PPL, karo lakūno lėktuvais ir sraigtasparniais licenziją, praktinių skrydžių programa gali būti sutrumpinta iki 14 valandų, o sklandytojams - iki 20 valandų.

MALŪNSPARNIO KAINA

Ne vienas pilotas, norintis įsigyti nuosavą malūnsparnį susiduria su klausimu - kiek kainuoja malūnsparnis? Naujų orlaivių kainos labai skiriasi priklausomai nuo gamintojo, orlaivio komplektacijos ir įrangos, variklio, surinkimo lygio, konfigūracijos - priklausomai tai atviras ar uždaras malūnsparnis.

Gamintojų kainos standintinės komplektacijos malūnsparniams svyruoja nuo 10.000 iki 70.000 Eurų.

Jeigu nuspręsite įsigyti vienvietį atvirą malūnsparnį, už jį teks sumokėti 10-25 tūkstančių Eurų (dažniausia su 65AG Rotax 582 varikliu).

Dvivietis atviras malūnsparnis kainuoja nuo 30 iki 55 tūkstančių Eurų (dažniausia su 100AG Rotax 912 varikliu).

Dvivietis uždaras malūnsparnis vidutiniškai kainuoja nuo 50 iki 70 tūkstančių Eurų (dažniausia su 115AG Rotax 914 varikliu).

Vienas populiaresnių pardavimo būdų Amerikoje - malūnsparniai parduodami rinkinias (KIT'ais). Pastarųjų kainos Amerikoje svyruoja nuo 12 iki 40 tūkstančių dolerių. Vis dėlto Europos gamintojai, dažniausiai savo gaminamus orlaivius parduoda tik pilnai surinktus ir apskraidytus.

DIDŽIAUSI IR POPULIARIAUSI MALŪNSPARNIŲ GAMINTOJAI PASAULYJE

Pirmasis malūnsparnis buvo sukurtas 1923 metais Ispanijoje ir pradėtas gaminti gamykloje. Tarpukaryje ir po II Pasaulinio karo malūnsparniai buvo primiršti ir tik paskutiniais dešimtmečiais malūnsparnių gamyba įgavo pagreitį. Europoje lyderiaujančias pozicijas užėmę trys gamintojai: Italų gaminami Magni, Ispanų gamybos - ELA ir Vokietijoje gaminami MTO malūnsparniai. Mūsų kaimynystėje - Lenkijoje perkelta prancūzų dizaino malūnsparnių - Xenon gamyba.

Lietuvoje aviacinės įmonės taip pat neliko abejingos malūnsparnių gamybai. UAB "Termikas" kartu su AB "Sportinė aviacija" jau pradėjo malūnsparnių Sycamore MK-1 gamybą Pociūnuose.

Malūnsparnių gamintojai Europoje:

AIR COPTER - Prancūzija - A3C

AIRBET - Ispanija - Girabet 582, Girabet Classic, Girabet II, Girabet II Sport

ASTRA AERO - Rusija - TTA Hunter

AUTOGYRO GMBH - Vokietija

BAUER AVIATION - Čekija - BAD-12 Gyrotrainer

CELIER AVIATION - Lenkija - Xenon 2, Xenon 3

CHAYAIR - Lietuva - Sycamore MK-1

ELA AVIACION - Ispanija - ELA 07 Cougar, ELA 07S, ELA 07Agro

FD-COMPOSITES - Austria - Arrow Copter AC10

GYROTEC - Vokietija - DF02

LAYZELL GYROPLANES - Anglija - Cricket AV18, Merlin GTS